X射線成像偏振探測器任務：推進太空探索的邊界

IXPE是一個與意大利航天局（ASI）合作開發的天基觀測站。它包含三個相同的望遠鏡，每個望遠鏡的焦點處都有一個對光偏振敏感的X射線成像探測器。有了這些裝備，IXPE可以探索我們宇宙中一些最明亮的宇宙X射線源，如脈沖星、黑洞和中子星。在為期兩年的基線任務中，IXPE將在第一年開始研究幾十個X射線源，隨后將在第二年對所選目標進行更詳細的觀測。

這個多國項目構想于2017年，在2021年成為現實，因為有幾個空間機構參與其中，共同實現任務的不同方面。最近發表在《天文望遠鏡儀器和系統雜志》（JATIS）上的一篇文章，詳細描述了IXPE的光學和探測器以及任務的科學目標。

IXPE由可重復使用的獵鷹9號火箭從肯尼迪航天中心發射到高度為600公里的軌道上。選擇這個軌道是為了減少帶電粒子背景，最大限度地延長探測器的壽命，并允許更容易地定期下載數據到主要和備用地面站（分別為肯尼亞和新加坡）。觀測站使用一個由12個太陽傳感器組成的陣列、一個三軸磁力計和兩個星體跟蹤器來維持其在空間的路線。

IXPE觀測站中的每個望遠鏡都包括一個反射鏡模塊組件(MMA)。MMA將X射線聚焦到對偏振敏感的探測器單元（DU）。DU反過來通過提供時間信息和偏振敏感度數據來幫助確定能量和位置。DU收集的信息被轉發到探測器服務單元（DSU），該單元處理數據并將其傳輸到地面。在發射后，一個輕巧的、可盤繞的吊桿被展開，以確保正確的焦距，并將MMAs與DUs對齊。此外，機上還有一個尖端傾斜旋轉機制，它也可以用來對準鏡子和探測器。

在對準和校準的初始階段之后，IXPE開始執行其基線任務，提供各種來源的高質量偏振數據。第一批成像數據已于2月報告。IXPE團隊預計，最引人注目的早期圖像將可能來自殼型超新星的殘余物（一種超新星，其大部分輻射來自受激物質的殼層）。他們相信IXPE也將能夠對活躍的星系、銀河系的星系中心和 blazars（一種發射強大的電離物質和輻射噴流的星系）進行成像。這將提供一個機會，通過探索新的特別感興趣的源類型來獲得物理洞察力，從而進一步推動觀測的發展。

“天體物理學界一直在期待這種能力--IXPE通過提供比以前的空間X射線偏振儀高幾個數量級的靈敏度，為X射線天空打開了一扇新的窗口，”JATIS的副編輯Megan Eckart說。

作為科學和工程的一個奇跡，IXPE將為許多天文來源提供關于X射線偏振的第一手資料。憑借其最先進的望遠鏡和探測器，IXPE有可能擴大我們對宇宙知識的視野。